Ce face un condensator CBB60? Ghid complet

Ce face de fapt un condensator CBB60

A Condensator CBB60 este un condensator de funcționare utilizat în principal în motoarele de curent alternativ monofazate pentru a crea schimbarea de fază necesară pentru ca motorul să pornească și să continue să funcționeze fără probleme. Fără el, motorul fie refuză să pornească, bâzâie puternic, fie consumă curent excesiv până se supraîncălzi. În termeni practici, această mică componentă cilindrică este cea care permite unui motor al pompei, unui tambur al mașinii de spălat sau al unei pompe de piscină să se rotească în mod fiabil de fiecare dată când este aplicată puterea.

Alimentarea CA monofazată, prin ea însăși, nu produce un câmp magnetic rotativ în interiorul unui motor. Împinge curentul înainte și înapoi doar într-o direcție. Pentru a face rotorul să se întoarcă, un motor are nevoie de cel puțin două faze cu un decalaj de timp între ele. Condensatorul CBB60 asigură această compensare prin stocarea energiei și eliberarea acesteia ușor desincronizată cu înfășurarea principală. Acest lucru creează o a doua fază simulată, iar câmpul magnetic rezultat se rotește, trăgând rotorul împreună cu el.

Denumirea „CBB” provine din standardul chinez GB/T 3667, unde CBB se referă la condensatoare cu peliculă de polipropilenă metalizată pentru utilizarea motorului AC. „60” specifică factorul de formă cilindric. Acest tip este uneori numit an Condensator de funcționare a motorului de curent alternativ sau pur și simplu un condensator de motor și funcționează continuu în timp ce motorul funcționează - spre deosebire de condensatorii de pornire, care se deconectează după ce motorul atinge viteza de funcționare.

Unde sunt utilizați în mod obișnuit condensatorii CBB60

Condensatorii CBB60 apar într-o gamă largă de echipamente de uz casnic și industriale ușoare. Deoarece motoarele de inducție monofazate sunt peste tot - în case, ateliere, ferme și clădiri comerciale - la fel sunt și condensatorii care le fac să funcționeze. Iată cele mai tipice aplicații:

• Motoare mașini de spălat — atât modelele de tip tambur, cât și cele cu pulsator se bazează în mare măsură pe condensatoarele de funcționare CBB60 pentru a conduce ciclurile de spălare și centrifugare.
• Pompe de apa si pompe submersibile — pompele de irigare a grădinii, pompele de puțuri și pompele de amplificare a apei menajere folosesc aproape universal această componentă.
• Pompe pentru piscină și spa — un condensator CBB60 defect este unul dintre cele mai frecvente motive pentru care o pompă de piscină zumzăie, dar nu se învârte.
• Compresoare de aer — compresoarele monofazate mici și medii folosesc condensatoare CBB60 pentru a menține cuplul în timpul cursei de compresie.
• Motoare ventilatoare — ventilatoare de evacuare, ventilatoare de tavan cu motoare cu condensator și ventilatoare industriale.
• Snecuri pentru cereale și utilaje agricole — mai ales frecventă în regiunile în care puterea trifazată nu este disponibilă la nivelul fermei.
• Strunguri mici și mașini pentru prelucrarea lemnului — mașinile amatoare și ușoare folosesc adesea motoare cu condensator pentru simplitate.

În toate aceste cazuri, condensatorul CBB60 este conectat în serie cu înfășurarea auxiliară a motorului. Rămâne în circuit pe toată perioada în care motorul funcționează, motiv pentru care trebuie să fie evaluat pentru funcționare continuă și construit pentru a face față tensiunii constante de tensiune AC.

Specificații electrice cheie pe care trebuie să le înțelegeți

Citirea corectă a etichetei de pe un condensator CBB60 contează enorm când vine vorba de înlocuire sau verificări ale specificațiilor. Parametrii principali sunt capacitatea, tensiunea nominală și frecvența.

Capacitate (µF)

Capacitatea este măsurată în microfarads (µF) și determină cât de multă schimbare de fază oferă condensatorul. Condensatorii CBB60 variază de obicei de la 1 µF până la 100 µF , cu cele mai comune valori pentru pompele de uz casnic și mașinile de spălat rufe care se încadrează între 6 µF și 25 µF. Valoarea exactă trebuie să se potrivească cu designul motorului. Utilizarea unui condensator cu 20% sau mai mult din valoarea nominală va degrada performanța motorului, va crește temperatura înfășurării și va scurta durata de viață a motorului. O toleranță de ±5% este standard pentru unitățile CBB60 de calitate.

Tensiune nominală (VAC)

Condensatorii CBB60 sunt evaluați pentru tensiune AC, nu DC. Evaluările comune includ 250 VAC, 400 VAC și 450 VAC . Tensiunea nominală trebuie să fie întotdeauna egală sau mai mare decât tensiunea de alimentare din circuit. Un condensator de 250 VAC utilizat pe o sursă de 230 V are spațiu minim; înlocuirea acesteia cu o unitate de 400 VAC sau 450 VAC de aceeași capacitate este perfect sigură și prelungește adesea durata de viață, deoarece filmul dielectric suferă mai puțin stres. Nu instalați niciodată un condensator cu tensiunea de funcționare sub tensiunea – acesta se va defecta rapid și se poate rupe.

Frecvență (Hz)

Majoritatea condensatoarelor CBB60 sunt evaluate pentru 50 Hz sau 60 Hz , iar multe sunt duble-evaluate pentru ambele. Acest lucru contează deoarece reactanța capacitivă se modifică cu frecvența. Un condensator proiectat strict pentru 60 Hz folosit pe un sistem de 50 Hz va prezenta efectiv o impedanță mai mare, reducând defazarea și slăbind contribuția înfășurării auxiliare la câmpul rotativ. Când cumpărați piese de schimb, confirmați întotdeauna că valoarea nominală în Hz se potrivește cu frecvența rețelei locale.

Evaluarea temperaturii

Condensatoarele CBB60 poartă un marcaj de clasă de temperatură, cum ar fi B (40/70/21), S (40/85/21) sau T (40/85/56) conform IEC 60252. Primul număr este temperatura minimă de funcționare, al doilea este maxim, iar al treilea este umiditatea maximă. Pentru aplicații în aer liber sau în camera mașinilor, alegerea unei unități evaluate la 85°C sau mai mare îmbunătățește semnificativ fiabilitatea.

Cum funcționează un condensator CBB60 în interiorul unui circuit de motor

Pentru a înțelege de ce această componentă contează atât de mult, vă ajută să treceți prin ceea ce se întâmplă de fapt electric atunci când motorul pornește și pornește.

Un motor monofazat cu condensator are două seturi de înfășurări: înfășurarea principală și înfășurarea auxiliară (pornire). Acestea sunt deplasate fizic în stator cu aproximativ 90 de grade electrice. Când se aplică curent alternativ, ambele înfășurări primesc curent, dar câmpurile lor magnetice ar fi în fază fără condensator - ceea ce înseamnă că ar împinge și trage rotorul în aceeași direcție în același timp, fără a produce rotație netă.

Condensatorul CBB60 este conectat în serie cu înfășurarea auxiliară. Deoarece un condensator determină curentul la tensiunea de plumb cu până la 90 de grade, curentul din înfășurarea auxiliară este acum schimbat în fază în raport cu curentul din înfășurarea principală. Cele două câmpuri magnetice ating acum vârful în momente diferite, ceea ce creează un câmp rezultat rotativ în interiorul statorului. Acest câmp rotativ induce curenți în rotor (într-un proiect de cușcă de veveriță), iar acești curenți induși interacționează cu câmpul statorului pentru a produce cuplu. Rotorul accelerează până când rulează chiar sub viteza sincronă a câmpului rotativ - o condiție numită alunecare.

Deoarece condensatorul CBB60 rămâne în circuit pe parcursul întregului ciclu de funcționare - spre deosebire de condensatorii electrolitici de pornire, care sunt opriți de un comutator centrifugal după pornire - trebuie să facă față stresului continuu de curent alternativ. Folia de polipropilenă metalizată este folosită tocmai pentru că se autovindecă defecțiunile dielectrice minore, disipează căldura eficient și tolerează distorsiunile armonice prezente în circuitele motoarelor. Condensatoarele electrolitice nu pot îndeplini această funcție ; s-ar supraîncălzi și s-ar defecta în câteva minute într-o aplicație cu rulare continuă.

Semne că un condensator CBB60 a eșuat

Defecțiunile condensatorului sunt treptate în unele cazuri și bruște în altele. Cunoașterea simptomelor pe care trebuie să le căutați economisește timp în timpul diagnosticării și previne identificarea greșită a motorului în sine ca componentă defectă.

Motorul bâzâie, dar nu pornește

Acesta este cel mai clasic simptom. Înfășurarea principală primește putere și produce un câmp magnetic pulsatoriu, care provoacă zumzet sonor, dar fără curentul auxiliar defazat, nu există un câmp rotativ care să producă cuplul de pornire. Motorul sta staționar și aspiră curent cu rotorul blocat - adesea de 5 până la 7 ori curentul normal de funcționare — care va supraîncălzi înfășurările în câteva secunde dacă alimentarea nu este întreruptă.

Motorul pornește lent sau cu o rotire a mâinii

Dacă condensatorul și-a pierdut capacitatea, dar nu s-a defectat complet, defazajul este redus. Unele motoare vor porni în continuare în această condiție, dar numai după o ezitare sau dacă arborele primește o împingere fizică în direcția corectă. Acest comportament confirmă faptul că funcția de înfășurare auxiliară este degradată, nu absentă în întregime, ceea ce indică direct un condensator slab.

Protecție termică împotriva supraîncălzirii și declanșării

Un motor care funcționează cu un condensator CBB60 subestimat sau degradat atrage mai mult curent din înfășurarea principală pentru a compensa pierderea de cuplu. Acest curent suplimentar încălzește înfășurările. Motoarele cu protecție termică la suprasarcină vor întrerupe puterea în mod repetat. Dacă un motor continuă să declanșeze întrerupătorul său termic, dar funcționează bine câteva minute după resetare, un condensator de funcționare defect este un suspect principal.

Daune fizice vizibile

O carcasă bombată sau crăpată, conexiuni terminale arse sau topite și scurgeri de ulei sau rășină din corp sunt toate semne definitive de defecțiune. Condensatoarele CBB60 au de obicei un aerisire de eliberare a presiunii la un capăt; dacă această ventilație s-a deschis sau s-a deformat, condensatorul s-a defectat deja intern și trebuie înlocuit indiferent de citirile contorului.

Cum să testați un condensator CBB60 cu un multimetru

Un multimetru digital standard cu un mod de măsurare a capacității (simbolul arată ca două linii paralele cu o linie curbă) poate măsura valoarea reală µF a condensatorului. Descărcați mai întâi condensatorul prin scurtcircuitarea bornelor sale printr-un rezistor (un rezistor de 10 kΩ, 5 wați funcționează bine). Apoi măsurați peste terminale. Dacă citirea este mai mult decât 10% sub valoarea etichetată , condensatorul trebuie înlocuit. O citire de zero, „OL” sau valori extrem de instabile indică un condensator deschis sau scurtcircuitat.

De ce eșuează condensatorii CBB60 și cât de mult ar trebui să dureze

Un condensator de funcționare CBB60 specificat și instalat corespunzător într-un mediu stabil ar trebui să reziste 10 până la 20 de ani în condiții normale de funcționare. În practică, mulți eșuează mai devreme din cauza unei combinații de factori.

Stresul termic

Căldura este mecanismul principal de îmbătrânire pentru condensatoarele cu film de polipropilenă. Fiecare creștere cu 10°C a temperaturii de funcționare înjumătățește aproximativ durata de viață estimată - un principiu numit uneori degradare Arrhenius. Un condensator montat direct pe carcasa motorului care funcționează fierbinte sau instalat într-o carcasă neventilata într-un climat cald, îmbătrânește mult mai repede decât unul într-o locație răcoroasă și ventilată. Acesta este motivul pentru care utilizarea unui condensator de 450 VAC pe un circuit de 230 VAC este benefică: tensiunea mai mică reduce generarea de căldură internă și prelungește durata de viață dielectrică.

Creșterile de tensiune și calitatea puterii

Loviturile de fulgere, tranzitorii de comutare a utilităților și vârfurile de tensiune de la sarcinile grele din apropiere pot străpunge dielectricul din polipropilenă chiar și într-o fracțiune de secundă. În timp ce metalizarea cu auto-vindecare a condensatoarelor CBB60 se recuperează de la perforații minore prin vaporizarea metalului în jurul defectului, tranzitorii mari repeți epuizează metalizarea și reduc capacitatea efectivă în timp. În zonele cu o calitate slabă a energiei, protecția la supratensiune la nivelul panoului ajută la păstrarea duratei de viață a condensatorului.

Umiditate și umiditate

Deși carcasa CBB60 este sigilată, expunerea prelungită la umiditate ridicată poate provoca coroziune terminală și în cele din urmă permite pătrunderea umidității. Aplicațiile submersibile și în aer liber ar trebui să utilizeze condensatori clasificați la cel puțin clasa S (85°C / 85% RH) și în mod ideal găzduiți într-o cutie de joncțiune etanșă, mai degrabă decât lăsați expuși.

Capacitate sau tensiune nominală greșită

Instalarea unui condensator CBB60 care este prea mare sau prea mic pentru motor crește curentul prin înfășurarea auxiliară dincolo de limita proiectată. Acest lucru încălzește atât izolația înfășurării, cât și condensatorul în sine, accelerând defecțiunea ambelor componente. Un condensator cu tensiune nominală prea scăzută funcționează continuu la un procent ridicat din tensiunea nominală, ceea ce scurtează dramatic durata de viață dielectrică. Potriviți întotdeauna atât µF, cât și VAC la specificația originală sau mai bună.

Cum să înlocuiți un condensator CBB60 în siguranță

Înlocuirea unui condensator de funcționare CBB60 este o sarcină simplă pentru oricine se simte confortabil cu lucrările electrice de bază, dar trebuie făcută cu o atenție strictă la siguranță. Condensatorii stochează încărcarea chiar și după ce alimentarea este deconectată.

1. Izolați puterea. Opriți întrerupătorul sau îndepărtați siguranța care alimentează motorul. Nu vă bazați pe comutatorul propriu al motorului - deconectați-vă de la panou sau utilizați un dispozitiv de blocare.
2. Descărcați condensatorul. Chiar și după deconectarea alimentării, un condensator de funcționare poate menține o încărcare de câteva sute de volți. Utilizați un rezistor de descărcare (10 kΩ, 5 W sau mai mare) conectat la borne timp de cel puțin 5 secunde. Nu scurtcircuitați niciodată bornele direct cu o șurubelniță – arcul rezultat poate deteriora contactele terminalelor și poate crea un pericol de șoc.
3. Documentați cablarea. Fotografiați sau schițați conexiunile terminalelor înainte de a îndepărta orice fire. Condensatorii CBB60 au de obicei două terminale, dar unele configurații de motor utilizează o unitate cu trei terminale cu o conexiune comună împărțită între înfășurările principale și auxiliare.
4. Verificați specificațiile. Citiți valoarea µF, valoarea VAC, Hz și clasa de temperatură de pe eticheta vechii unități. Procurați o înlocuire care se potrivește exact cu valoarea µF (în intervalul de ±5% dacă este posibil) și are un rating VAC egal sau mai mare.
5. Instalați și asigurați-vă. Reconectați bornele exact așa cum este fotografiat. Asigurați-vă că condensatorul este fixat mecanic în suportul său. Condensatorii slăbiți vibrează împotriva suprafețelor din apropiere și se pot uza prin carcasă sau prin izolația terminalelor.
6. Testați motorul. Restabiliți puterea și observați motorul pentru comportamentul normal de pornire, funcționarea lină și absența zgomotului sau a mirosului neobișnuit. Verificați temperatura carcasei după 10 minute de funcționare - ar trebui să fie caldă, dar nu fierbinte la atingere.

Dacă motorul încă nu pornește după înlocuirea condensatorului CBB60 cu o unitate corect nominală, defecțiunea se află în altă parte - probabil în înfășurările motorului, comutatorul centrifugal (dacă este prezent) sau tensiunea de alimentare. Nu instalați condensatoare din ce în ce mai mari în încercarea de a forța motorul să pornească; acest lucru va cauza mai multe daune.

CBB60 față de alte tipuri de condensatoare de motor

Nu toți condensatorii de motor sunt la fel, iar utilizarea unui tip greșit este o greșeală comună și costisitoare. Iată cum se compară condensatorul de funcționare CBB60 cu celelalte tipuri principale.

CBB60 (condensator de pornire) vs. CD60 (condensator de pornire)

CD60 este denumirea standard chineză pentru condensatoarele electrolitice de pornire AC. Acestea sunt evaluate în tensiune DC (de exemplu, 250 VDC sau 330 VDC) și sunt proiectate numai pentru utilizare de scurtă durată - de obicei, mai puțin de 3 secunde pe pornire. Au valori de capacitate mult mai mari (adesea 50 µF până la 1000 µF) pentru a oferi o creștere mare a cuplului de pornire, dar se supraîncălzesc și eșuează rapid dacă sunt lăsate în circuit. Un condensator de pornire CD60 nu trebuie utilizat niciodată în locul unui condensator de pornire CBB60. CBB60, prin contrast, folosește folie de polipropilenă mai degrabă decât electrolit, poate funcționa continuu și este evaluat în volți AC mai degrabă decât în ​​volți DC.

CBB60 vs. CBB65

CBB65 este un condensator de funcționare similar în construcție cu CBB60, dar găzduit într-o cutie de aluminiu ovală sau rotundă și evaluat pentru utilizarea în compresoare de aer condiționat. Condensatoarele CBB65 sunt adesea evaluate la 370 VAC sau 440 VAC și sunt proiectate pentru a rezista la sarcinile mari de pornire ale compresoarelor ermetice. În timp ce tehnologia dielectrică este similară, factorul de formă, stilul de montare și designul terminalului diferă. În practică, aceste două tipuri nu sunt interschimbabile chiar dacă ratingul µF se potrivește.

CBB60 vs. CBB61

Condensatoarele CBB61 sunt condensatoare plate, în formă de cutie, din polipropilenă metalizată, utilizate în mod obișnuit la ventilatoarele de tavan și la motoarele mai mici. Acestea servesc aceeași funcție electrică ca și condensatoarele CBB60, dar sunt evaluate pentru un curent continuu mai scăzut și sunt proiectate pentru integrarea fizică în corpul motorului. Un CBB61 nu este potrivit pentru aplicații cu pompe sau compresoare care necesită o manevrare a curentului mai mare.

Diferențele de calitate și ce să căutați atunci când cumpărați

Piața condensatoarelor CBB60 conține un spectru larg de calitate. Unitățile cu costuri reduse eșuează adesea în termen de unul până la trei ani în aplicații solicitante, în timp ce componentele de calitate de la producători consacrați durează de obicei un deceniu sau mai mult. Iată ce separă unitățile fiabile de cele nesigure.

Grosimea filmului și calitatea metalizării

Pelicula de polipropilenă folosită în înfășurare trebuie să fie uniformă ca grosime și să nu aibă orificii. Condensatoarele ieftine reduc costurile utilizând peliculă mai subțire sau metalizare inconsistentă. Acest lucru reduce capacitatea de rezistență la tensiune și numărul de evenimente de auto-vindecare pe care condensatorul le poate tolera înainte ca capacitatea totală să scadă sub nivelurile utilizabile.

Impregnare și încapsulare

Condensatorii CBB60 de calitate superioară umplu carcasa cu o rășină inertă sau un ulei impregnant care înlocuiește aerul, îmbunătățește transferul de căldură de la înfășurare la carcasă și previne pătrunderea umezelii. Condensatorii care se bazează doar pe aerul din interiorul carcasei funcționează mai fierbinte și se degradează mai repede, în special în mediile umede.

Marcaje de certificare

Căutați condensatori care poartă mărci de certificare relevante. În Europa, marcajul CE și conformitatea cu EN 60252-1 (echivalentul european al IEC 60252) sunt relevante. În America de Nord, certificarea UL sau CSA contează. Pentru produsele de pe piața internă chineză, marca CQC (China Quality Certification) indică faptul că produsul a fost testat conform standardelor GB/T 3667. Un condensator vândut fără marcaje de certificare și la un preț neobișnuit de scăzut trebuie tratat cu precauție, indiferent de specificațiile revendicate imprimate pe etichetă.

Toleranța și acuratețea etichetării

Condensatoarele CBB60 de renume sunt fabricate pentru ±5% toleranță de capacitate . Unitățile bugetare au adesea toleranțe la fel de slabe ca ±10% sau ±20%, ceea ce înseamnă că o unitate etichetată 20 µF poate măsura oriunde de la 16 µF la 24 µF. La extremele acestui interval, performanța motorului este afectată semnificativ. Dacă aveți îndoieli, măsurați condensatorul înainte de instalare.

Întrebări frecvente despre condensatoarele CBB60

Pot folosi un condensator µF mai mare pentru a obține mai mult cuplu de la motorul meu?

Nu. Depășirea capacității nominale face ca curentul înfășurării auxiliare să crească peste valoarea nominală termică a înfășurării. Motorul poate părea inițial că funcționează mai bine, dar izolația înfășurării auxiliare se degradează mai repede, iar motorul se va defecta prematur. Producătorii de motoare specifică valoarea condensatorului prin calcule termice și electromagnetice - valoarea nu este o estimare aproximativă cu spațiu pentru mărire.

Este un condensator de 450 VAC mai bun decât unul de 250 VAC pentru un motor de 220 V?

Da, în ceea ce privește fiabilitatea și longevitatea, dacă valoarea capacității este aceeași. Tensiunea nominală mai mare înseamnă că dielectricul este mai gros și suferă proporțional mai puțin stres electric în timpul funcționării normale. Comportamentul electric al condensatorului din circuit este neschimbat deoarece reactanța capacitivă depinde de capacitate și frecvență, nu de tensiunea nominală. Singurul dezavantaj este un cost puțin mai mare și, potențial, o dimensiune fizică puțin mai mare.

Cum știu dacă motorul meu folosește un condensator de pornire, un condensator de funcționare sau ambele?

Verificați plăcuța de identificare a motorului și schema de conexiuni tipărită de obicei pe o etichetă din interiorul capacului terminalului. Dacă există un comutator centrifugal sau un potențial releu în circuit, motorul probabil folosește un condensator de pornire care se deconectează după pornire. Dacă condensatorul este conectat direct și permanent la înfășurarea auxiliară fără dispozitiv de comutare, este un condensator de funcționare. Unele motoare folosesc un design de pornire cu condensator, cu două condensatoare separate - un CD60 electrolitic mare pentru pornire și un CBB60 mai mic pentru funcționare.

Ce se întâmplă dacă pornesc un motor fără condensator?

Dacă condensatorul este complet îndepărtat sau în circuit deschis, înfășurarea auxiliară nu primește curent și motorul nu produce nici un cuplu de pornire. Acesta va zumzea și va extrage curent cu rotorul blocat din înfășurarea principală până când protecția termică se declanșează sau înfășurarea se supraîncălzește. În unele cazuri, motorul poate fi făcut să se rotească prin rotirea fizică a arborelui - apoi va rula în orice direcție a fost împins - dar va funcționa ineficient, se va supraîncălzi și, în cele din urmă, va eșua.

Un condensator CBB60 necesită întreținere?

Nu este necesară întreținerea de rutină în timpul duratei normale de viață. Cea mai bună practică este măsurarea capacității cu un contor ca parte a unei inspecții periodice a motorului - anual pentru echipamentele foarte utilizate, cum ar fi pompele de piscină, la fiecare doi până la trei ani pentru motoarele puțin utilizate. Dacă valoarea măsurată a scăzut cu mai mult de 10% sub valoarea etichetă, înlocuirea proactivă este recomandabilă chiar dacă motorul încă funcționează, deoarece defazajul degradat solicită în liniște atât izolația înfășurării, cât și condensatorul în sine.